Post:#24187 Date:03.04.2006 (08:32) ... Привет!
Уже давно (несколько лет) была такая мысль. Решил ее только сейчас озвучить. Даже пытался немного просчитывать, но в таких делах опыта нет, я не по той области.
Берем «обычный» дизельный двигатель. Естественно без переделки не обойдется, а возможно и серьезной.
Известно, что в максимальмый момент сжатия, температура в цилиндре достигает 800 градусов (а бывает и больше) и давление около 20 атмосфер. В этот момент в цылиндр впрыскивается порция соляры, которая при такой температуре и давлениии воспламеняется (детонирует). Далее, газобразные продукты повышают давление в цилиндре и толкают поршень.
Так вот, была идея в место соляры, впрыскнуть порцию воды. При такой температуре она мгновенно испарится (правда давление высокое, поэтому и температура кипения воды ее теплоемкость и др. - будут другими), но все же она испарится , и создаст дополнитнльное давление в цилиндре. Пускай не такое большое как соляра, но создаст! На пока важен сам процесс.
Тем самим температура в цилиндре двигателя понизится, она будет потрачена на парообразование.
Далее поршень пойдет вниз, начнется резкое расширение. Что произойдет с паром и воздухом в цылиндре двигателя? Воздух потратил часть своей температуры на парообразование (допустим температура теперь его стала 500-300градусов, вместо изначальных 800). Далее идет резкое расширение, температура резко падает, пар начинает конденсироваться – температура падает еще больще, далее пар превращается в снежный туман, а далее происходит выброс в атмосферу очень холодных «отработанных газов».
А далее происходит всасывание воздуха с атмосферы. Но воздух окружающей среды имеет намного более высокую температуру, чем «выхлоп». Естественно - сжатие, опять 800 градусов и процес «пошел».
Этот двигатель будет работать на температуре окружающего пространства. (неявно нарушая 2 закон термодинамики….)А с законом сохранения энергии все впорядке!
Все говорят о парниковом эффекте, плюс вся вырабатываемая человечеством энергия, конце-концов превращается в тепло, а здесь мы будем вырабатывать холод, тем самим компенсируя избытки тепла…
Нашелся бы человек, который смог бы все это досконально просчитать!
****
После впрыска 32 грамма воды получились следующие данные:....
****
Это очень много воды для впрыска!!!! Там, похоже должно быть не более нескольких грам..
Просчитайте, пожалуйста для впрыска 2-3 грамм воды..., а может и меньше..
Я же писал, нужно найти экстремум функции по давлению...
Т.е, при испарении любого количества воды давление не возрастает, а только падает (то что температура падает, эт ясно)....????
Результат учитывает давление воздуха + даление пара в цилиндре? Или это результат только понижения давления воздуха от понижения температуры?
А попробуйте задать начальную температуру выше...
А вы учитывали величину неипарившейся (перегретой) воды?
Может усложнить программу, и на втором этапе расчитать уже ипарение (взрыв) этой перегретой части, при понижении температуры в цилиндре и понижении давления от увеличения обема (поршень то идет вниз..)... может там будет ростдавления (хоть немного) ...?
Учитывается теплоемкость воздуха отдельно по кислороду и водороду и теплоемкость пара все для текущей температуры. Учитывается теплоемкость всей воды. Задается какое-то количество воды, и идет расчет, вначале нагрев воды с интервалом в 1 град, Уход тепла на нагрев воды, изменение температуры и давления, рассчитывается точка кипения воды при текущей температуре, когда температура воды достигнет точки кипения при данном давлении и температуре считается кипение воды, теплоемкрсть пара для данной температуре и новая температура, и новое давление.Кипение воды рассчитывается с интервалом 1% испарения заданного количества воды.
Не учитывается кинетика процесса испарения капель, размер капель, изменение объема камеры при движения поршня. Не учитывается уход тепла в стенки.
Надо просто дописывать прогу. Но в динамике это уже значительно сложнее. Попробую найти параметры теплового взрыва, если это будет в статике. Но вряд-ли. если не пойдет, попробую найти тепловой взрыв, изменяя объем камеры, и соответственно резкое падение давления.
Bes/
NNN
Данные, что я давал, можешь выбросить. Участок проги, где рассчитывается давление при неовом составе газа, то есть с учетом пара, при отладке была отключена. И я ее забыл включить. Был там нюанс. С ним надо разбираться.
Но вот я попробовал сейчас недоделанную прогу, и давление довольно прилично возрастает.
Как допишу, так и сообщу.
С уважением. Bes/
markon
Раз Вы все знаете, то не подскажете ли мне, в каком справочнике есть программная модель этого процесса для нужных мне значений параметров устройства.
Что если объединить два направления, преследующих одну конечную цель - экономию топлива.
Паровой двигатель будет работать, пока горячи цилиндры. Чем разогревать. Впрысками обычного топлива. С определенной скважностью.
Например: один топливный впрыск, три паровых. Это соотношение может меняться в зависимости от нагрузки на двигатель в различных режимах и при разных оборотах.
(Это, пожалуй лучше, чем смешивать, как делают в соседней ветке, бензин с водой).
Повысится КПД двигателя за счет более рационального использования тепловой энергии. Отпадет необходимость в принудительном охлаждении.
Порцию впрыска уже подогретой воды на грани ее кипения можно рассчитать исходя их заданной степери сжатия, объема цилиндров и расширения 1г*моль (18г) воды до объема 22,4л пара.
NNN
Значит так. Нашел несколько ошибок. Существенных. Поскольку пользовался разными справочниками, это вылилось в ошибки с разными системами измерений. Для теплофизики перемешались кдж/моль и кдж/кг. Из-за этого теплосодержание в воздухе в цилиндре получилось большим, и количество воды тоже. Сейчас все привел к одной системе. Получилось, что в камере 1литр при 30 атмосферах и температуре 600 градусов находится всего 11.987 грамм воздуха. А его тепло составляет всего 11.614 дж. Этого очень мало. Конечно программе все равно, какое количество воды считать. Но это количество будет существенно меньше 1 грамма. Стоит ли продолжать задачу.
С уважением. Bes
у меня тогда подобные прикидки и были, что меньше грамма, поэтому я выше и сказал, что нужно считать на граммах или того меньше...
Поэтому нужно всетаки посчитать какой обьем воды может испарить этот сжатый воздух и какое давление станет в цилиндре после испарения...
В дизеле ведь тоже за один впрыск, впрыскивается намного меньше грамма соляры, там всего несколько милиграмм впрыскивается..
Valeri-Vas, впрыскивать воду надо сразу после сгорания топлива до такта выпуска: если вода попадет раньше-горение топлива будет менее эффективным, запуск в холодную погоду сложным, и пр. А если впрыскивать после выпуска рабочей смеси - цилиндры успеют остыть, много энергии уйдет в выхлопную трубу, и кроме того усилится износ цилиндров за счет неравномерного охлаждения. Об этом по-моему уже говорили в теме "шеститактный двигатель"...
xof |
***************
Экскюзми... Я в шоке... учимся считать заново:
***************
Действительно, но зачем так <топорно>. Учтите давление и температуру и получите другую массу. Или для вас плотность газа не зависит от температуры и давления?
Что касается Менделеева-Клайперона, как вы его написали (Pv=mRT), оно имеет несколько иной вид --- Pv=(m/(mю))*RT. А количество тепла, содержащегося в газе еще не есть произведение давления на объем. Она еще зависит от теплоемкости при данной температуре.
Кстати, почему бы вам самому не построить эту модель и не сосчитать. Раз Вы так все хорошо знаете.
***************
NNN Ладно, продолжу игры.
С уважением. Bes
